铜陵学院电机控制实验室设备采购项目采购需求.docx

铜陵学院电机控制实验室设备采购项目采购需求.docx

《铜陵学院电机控制实验室设备采购项目采购需求.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铜陵学院电机控制实验室设备采购项目采购需求.docx（42页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

铜陵学院电机控制实验室设备采购项目采购需求

2019年铜陵学院电机控制实验室设备采购项目采购需求

（以招标文件中的采购需求为准）

前注：

1、本需求中提出的技术方案仅为参考，如无明确限制，投标人可以进行优化，提供满足用户实际需要的更优（或者性能实质上不低于的）技术方案或者设备配置，且此方案或配置须经评标委员会评审认可；

2、为鼓励不同品牌的充分竞争，如某设备的某技术参数或要求属于个别品牌专有，则该技术参数及要求不具有限制性，投标人可对该参数或要求进行适当调整，并应当说明调整的理由，且此调整须经评标委员会评审认可；

3、为有助于投标人选择投标产品，若项目需求中提供了推荐品牌（或型号）、参考品牌（或型号）等，这些品牌（或型号）仅供参考，并无限制性。

投标人可以选择性能不低于推荐（或参考）的品牌（或型号）的其他品牌产品，但投标时应当提供有关技术证明材料，未提供的可能导致投标无效。

4、中标人必须确保整体通过用户方及有关主管部门验收，所发生的验收费用由中标人承担；投标人应自行踏勘施工建设现场，如投标人因未及时踏勘现场而导致的报价缺项漏项被否决投标、或中标后无法完工，投标人自行承担一切后果；

5、根据《关于规范政府采购进口产品有关工作的通知》及政府采购管理部门的相关规定，下列采购需求中如涉及进口产品则已履行相关手续，经核准采购进口设备，但不限制满足招标文件要求的国内产品参与投标竞争；

6、在采购活动开始前没有获准采购进口产品而开展采购活动的，视同为拒绝采购进口产品；

7、下列采购需求中：

如属于最新一期《节能产品政府采购清单》中政府强制采购的节能产品，则投标人所投产品须为最新一期《节能产品政府采购清单》内所列产品；

8、下列采购需求中：

标注▲的产品，投标人在投标文件《主要成交标的承诺函》中填写名称、规格、型号、数量、单价等信息，承诺函随评审结果一并公告；

9、单一产品采购项目中，提供同一品牌产品的不同投标人参加同一合同项下投标的，以一家投标人计算有效投标人数量。

非单一产品采购项目中，提供标注▲的产品均为同一品牌的不同投标人参加同一合同项下投标的，以一家投标人计算有效投标人数量。

10、如对本招标文件有任何疑问或澄清要求，请按本招标文件“投标人须知前附表”中的约定方式在接受答疑截止时间前联系采购代理机构或采购人，否则视同理解和接受。

开标后采购人或采购代理机构不再受理对招标文件条款提出的质疑。

11、下列需求表中的产品技术参数均为技术评审指标，如出现负偏离将进行相应扣分；标注★号的参数为重要技术指标。

一、项目基本情况

铜陵学院电气工程学院有近2700在校学生，开设电机及拖动、运动控制系统、电力电子技术等相关专业基础课程。

电气工程学院现有相关课程的综合实验平台建于2005年，设备及技术老旧，比如现有设备主要采用晶闸管变流，而晶闸管变流以被快速电力电子开关器件淘汰，特别是近年来小功率电机实验装置逐渐运用到各高校教学实践中后,随之而来的DSP控制技术的全新电机控制方案,成了电机系统教学装置的一个新方向。

鉴于现有实验室承担课程多、台套数少、技术落后、故障多等原因，迫切需要更新原有实验室。

此外电气工程学院有部分教师从事电力电子、电机控制方面的科研工作，该实验室建设完成后能为学院教师提供一个较好的科研平台。

二、技术方案或服务的内容、范围

1.技术方案或服务内容、范围

实验室主要建设内容包括多电机驱动实验平台、电机控制与仿真系统、电力电子技术实验平台、教师工作台、学生操作台。

（1）多电机驱动实验平台（16组）：

平台基于MATLAB/SIMULINK和TIDSP平台开发，包括电机控制仿真、信号采集、PWM产生、矢量变换等实验内容，可作为电机拖动、电机控制等课程的实验平台。

要求同一平台支持直流、交流同步、异步等电机；支持恒压频比、矢量控制、弱磁控制等控制策略；拥有完备的电流环、速度环、位置环并全部开源；支持PID、滑模等经典算法。

（2）电力电子技术实验平台（16组）：

实验平台需要建立以自关断器件及其电路为主的实验装置，使学生掌握现代电力电子器件的工作原理、特性及其应用技巧；掌握各种典型电能变换电路的工作原理、波形分析及定量计算；

（3）电机控制与仿真系统（2套）：

电机控制与仿真系统基于TITMS320F28335DSP和MATLAB/Simulink开发，结合计算机仿真和嵌入式实时控制技术，能实现硬件在回路（HIL）和快速控制原型（RCP）设计的功能，也是基于模型设计典型的产品。

即可给学生提供半实物仿真，也可以为教师提供科研平台。

（4）教师工作台（1套）：

教师工作台包括投影仪、幕布、办公桌、椅子和电脑。

以方便教师授课教学。

（5）学生操作台（8张桌子，48个板凳）：

桌面为正六边形，板凳可升降移动。

优质环保板材，要求美观、环保。

2.采购需求表

序号

品目名称

技术参数要求

数量

单位

1

▲多电机驱动实验平台

一、平台基本要求

该综合开发套件包含多电机驱动控制实验台、台式机电脑、示波器、万用表和操作台。

多电机驱动控制实验台需要基于MATLAB/SIMULINK和TIDSP平台开发，包括电机控制仿真、信号采集、PWM产生、矢量变换等实验内容，可作为电机拖动、电机控制等课程的实验平台。

要求同一平台支持直流、交流同步、异步等电机；支持恒压频比、矢量控制、弱磁控制等控制策略；拥有完备的电流环、速度环、位置环并全部开源；支持PID、滑模等经典算法。

二、主要构件

1.多电机驱动控制实验台；

2.台式机电脑；

3.万用表（包括万用表、彩盒、说明书、合格证、电池、表笔；充电套装；布包；鳄鱼夹；保险丝）；

4.示波器（包含无源探头、用户手册、电源线、USB数据线等）；

5.操作台（包括六角实验桌、板凳）。

三、支持实验项目要求

1.基础外设实验：

（1）GPIO输出——LED闪烁；

（2）GPIO输出——蜂鸣器；

（3）GPIO输入——按键实验；

（4）Epwm实验；

（5）SCI串口通信实验；

（6）液晶屏实验。

2.电机及电力拖动实验：

（1）直流电动机的工作特性；

（2）直流电动机的参数整定；

（3）直流电动机的启动与调速；

（4）同步电动机的工作特性；

（5）同步电动机的参数整定；

（6）同步电动机的启动与调速；

（7）异步电动机的工作特性；

（8）异步电动机的参数整定；

（9）异步电动机的启动与调速。

3.基于多电机驱动实验平台的直流有刷电机驱动实验：

（1）直流有刷电机电压开环驱动实验；

（2）直流有刷电机电流反馈驱动实验；（3）直流有刷电机速度反馈驱动实验。

4.基于多电机驱动实验平台的永磁同步电机驱动实验：

（1）永磁同步电机变压调速实验；

（2）永磁同步电机空载电流环闭环实验；

（3）永磁同步电机空载速度环实验；

（4）永磁同步电机带负载速度环实验。

5.基于多电机驱动实验平台的异步电机驱动实验：

（1）异步电机SPWM调制变压变频调速实验；

（2）异步电机SVPWM调制变压变频调速实验；

（3）异步电机电流环实验；

（4）异步电机速度电流双闭环实验。

四、配置内容要求

1.主控板1块；

2.电机驱动板1块；

3.LCD屏1块；

4.永磁同步电机4台；

5.异步电机1台；

6.直流电机1台；

7.台式机电脑1台；

8.示波器1台；

9.万用表1只；

10.USB连接线1套，编码器及电机线4套，电源连接线1套，串口线1套。

注：

合同签订后供货时，中标人须提供产品说明书、实验指导书、安装及实验视频、教学PPT。

五、技术指标

（一）多电机驱动控制实验台

1.硬件部分

★

（1）快速控制原型机处理器指标:

TMS320F28335及以上级别，数字信号发生器,32位浮点数发生器,CPU时钟：

150MHz；

（2）交流伺服电机指标:

额定电压：

24V，功率：

200W，转速：

3000rpm/min，编码器：

2500cpr；

（3）直流电机指标:

功率：

250W，电压：

24VDC，额定电流：

10A，额定转速：

2750RPM；

（4）异步电机指标:

功率：

200W，电压：

24VDC，额定转速：

1400RPM；

（5）开关电源指标:

220V转24V；

（6）TIDSP仿真器指标:

XDS510高速仿真器；

（7）联轴器指标:

波纹管联轴器1根；

（8）USB转串口数据接口；

（9）控制箱接口指标:

220V电源接口；

（10）控制箱物理尺寸指标：

约490×370×135mm。

★2.软件资源

（1）MATLAB/Simulink软件和HM-cSPACE工具箱：

运行于Windows操作系统，实现仿真全过程管理；

（2）IO模块库HM-cSPACE-Lib：

集成于MatlabSimulink环境中，提供IO模块的配置；

（3）实时代码生成组件TITarget：

集成于MatlabSimulink环境中，实现由MatlabSimulink模型自动生成TIDSP目标代码；

（4）TIDSP目标软件：

运行于TIDSP控制卡上，是Simulink生成的控制软件；

（5）电机控制模型范例RT-DEMO：

提供PMSM和ASM基于Simulink模型设计的控制器模型范例；

（6）监控软件：

能实现10个变量实时显示、15个变量在线实时修改，数据保存，数据回显等；

（7）软件可实现MBD的开发方法，覆盖Soliworks的元件、电机、电控、自动控制算法，都能在Simulink中进行仿真和生成TIDSP的代码进行实时控制（提供示例代码）；

（8）支持ROS动力学和自动控制系统，可以在ROS中进行被控对象的实时显示和仿真控制（提供示例代码）。

（二）台式机电脑

CPU：

英特尔七代处理器；内存：

4G；硬盘：

500G；主板：

B250芯片组；显卡：

HD630/GT；光驱：

有；操作系统：

win10。

（三）示波器

（1）带宽：

100M，2ch模拟通道+1ch外触发通道;信号处理技术，快速观察真实波形。

第三代数字存储示波器。

实时采样率：

每通道1GSa/s（2ch机型）；每通道10M点记录长度；8英寸WVGA（800x480，16:

9）的高分辨率TFTLCD屏幕显示；屏幕背光可调，使各种光源下都能保持舒适度，可设置自动关闭背光功能时间，节能环保。

垂直档位：

1mV~10V/div；水平时基：

1ns/div~100s/div（1-2-5步进）；ROLL:

100ms/div~100s/div；信号获取方式：

采样、平均、峰值侦测、数字滤波；29,000组分段内存可提高波形捕获效率，可根据触发条件设置分段抓取波形，并可以任意调出每个分段波形观测。

★

（2）波形更新率不小于120,000wfms/s，256阶色阶显示效果。

（3）先进的APP功能，如数字滤波器，遮蔽罩功能等；具有垂直档位/时基档位/触发位置一键归零功能。

（4）数据记录器（Datalogging）功能，最多可录100小时波形图像或数据；低于1mV的底噪，配合可选择的滤波器（低通或高通，通道独立选择）。

★（5）高级FFT功能，提供1M点的FFT显示，可精确进行频域分析。

提供FFT波形放大功能，支持4种FFT视窗显示，提供FFT自动测量功能。

（6）数学运算：

加、减、乘、除、FFT、FFTrms、微分、积分、开方，对数，正弦，余弦，正切等函数运算，以及用户自定义函数（不低于50种类型波形函数自定义功能）；模拟通道即可进行串行总线的触发、解码功能，支持I2C、SPI和UART/CAN/LIN。

（7）可和电脑连接通讯，提供软件并支持电脑连接操作。

可免费升级；配备USB接口，LAN口等。

内部标配32MB闪存，可直接在示波器上观测存储的波形图片，方便学生直接在示波器上存档。

多国语言选择功能。

★（8）双通道25M任意波信号产生器；24等性能双通道，最高频率25MHz，输出电压范围20mV~5Vpp；标准波形正弦波，方波，脉冲波，三角波，噪声波；内建Sinc,Gaussian,Lorentz,ExponentialRise,ExponentialFall,Haversine,Cardiac等多种波形；任意波功能，采样率200MSa/s,垂直分辨率14位。

（9）具有AM/FM/FSK/SWEEP等功能。

（10）双通道具有耦合，跟踪，相位等组合功能。

★（11）内置频谱分析仪规格：

频谱分析仪频率（DC~500MHz）；扫宽1kHz~500MHz（Max），RBW调节范围1Hz~500kHz；垂直刻度：

-12divs~+12divs；1dB/div~20dB/div可调（1,2,5步进）；可以设定中心频率，开始/截至频率，频宽，分辨率带宽等参数，具有峰值自动获取功能。

可同时展示4条频谱分析曲线（正常，最大值保持，最小值保持，平均值）。

★（12）内置逻辑分析仪规格：

16通道逻辑分析仪、每通道采样率1GSa/s，带宽200MHz、记录长度每通道最大10M，总存储2G、最大输入电压±40V,最小驱动电压±250mV,垂直分辨率1bit、具有Edge,Pattern,PulseWidth,Serialbus（I2C,SPI,UART,CAN,LIN）,ParallelBus多种触发类型。

配套万用表：

1999字读数显示，每秒更新2~3次,基本DCV精度0.05%;具有电容和晶体管测量功能，配有多功能测试插座，全量程过载保护，配有K型点式测温探头，能自动关机，节省电量；能保持测量结果，随时读取；具有20A大量程交直流电流测量功能。

（13）为保证产品质量，要求合同签订后供货前，供应商提供原厂三年售后质保承诺函。

项目验收时按采购需求及投标承诺验收，如虚假承诺，经验收不合格，采购人有权终止合同并报政府采购监管部门查处。

（四）万用表

直流电压：

0.1mV-1000V±（0.8%+10）；

交流电压：

1mV-750V±（1.2%+10）;

直流电流：

0.01uA-10A±（2.0%+5）；

交流电流：

10mA-10A±（3.0%+10）；

电阻：

0.1Ω-20MΩ±（1.0%+25）；

电容：

1nF-20mF±（5.0%+10）;

输入阻抗：

10MΩ；

采样频率：

3次/s；

交流电压频响：

（40-1000）HZ；

最大显示：

1999；

液晶尺寸：

优于或相当于61*36；

★（五）其它关键要求

1.必须在一个平台上同时支持永同步电机、直流无刷电机、直流有刷电机、交流异步电机，不能是几个独立的设备；

2.软件部分必须支持matlab，可以生成在DSP上可直接执行的C语言代码，用户可自由修改C代码；

3.完全开放驱动控制底层代码；

4.要提供产品彩页；

16

组

2

▲电机控制与仿真系统

一、基本要求

平台要求是电控与半实物仿真系统，软硬件基于TITMS320F28335DSP和MATLAB/Simulink开发，可结合计算机仿真和嵌入式实时控制技术，能实现硬件在回路（HIL）和快速控制原型（RCP）设计的功能。

系统作为仿真与控制的智能控制器，能应用于机器人、电机驱动、电力电子、汽车电子、自动驾驶、过程控制、机电一体化设备等控制领域，能支持和帮助学习者搭建电控系统、快速验证算法、能支持创新教学、支撑论文发表和支撑科研项目开发。

二、主要参数

（一）硬件资源

1.处理器：

TMS320F28335级别以上，时钟频率大于150MHz，支持浮点运算FPU。

低功耗设计，核心电压1.9V，I/0口电压3.3V。

供电电源为24V，外设端口兼容+3.3V与+5V电源接口，支持串口下载。

2.片内：

RAM34K×16位，Flash256K×16位。

3.JTAG接口：

DSP仿真器连接接口，可进行在线仿真和烧写程序。

4.外扩ADC输入接口：

6路AD输入接口，16位精度，输入电压范围：

-10V—+10V。

5.内置ADC输入接口：

8路AD输入接口，12位精度，输入电压范围：

0V—+3V。

6.DAC输出接口：

4路DAC输出接口，16位精度，输出电压范围：

-10V—+10V。

7.PWM接口：

6路PWM（其中6路高精度HPWM），+5V电平输出，方便电机控制。

8.QEP接口：

3路差分输入，32位分辨率。

9.霍尔UVW接口：

1路，TTL电平输入。

10.CAP接口：

4路CAP捕捉口（和QEP2接口复用）。

11.SCI接口：

3通道，1路232接口，可以与上位机进行串行通信。

12.SPI接口：

1通道（和DAC接口复用）。

13.I2C接口：

1通道。

14.GPIO接口：

8通道，输入输出可配置。

15.CAN接口:

1通道，用于CAN总线组网。

16.发光二极管：

2个，可用于调试程序和监测等

（二）★软件资源

实时仿真软件包

实时仿真软件包至少含以下模块：

1）MATLAB/Simulink软件和软件工具箱：

运行于Windows操作系统，实现仿真全过程管理；

2）IO模块库：

集成于MatlabSimulink环境中，提供IO模块的配置；

3）实时代码生成组件TITarget：

集成于MatlabSimulink环境中，实现由MatlabSimulink模型自动生成TIDSP目标代码；

4）TIDSP目标软件：

运行于TIDSP控制卡上，是Simulink生成的控制软件；

5）SVPWM空间矢量PWM运行案例：

提供SVPWM基于Simulink模型设计的模型范例，可以用于逆变器、电机驱动；

6）监控软件：

能实现10个变量实时显示、15个变量在线实时修改，数据保存，数据回显等

7）提供LQR最优控制的算法案例（截图证明），协助研究人员实现高级控制算法，实现从数学建模、Simulink自动控制算法仿真、自动DSP代码生成、电机控制、自动控制的完整过程；

8）提供SVPWM永磁同步电机电流、速度环控制案例（截图证明），包括AD采集、坐标变换、电流、速度双闭环、SVPWM信号输出等功能模块；

9）提供模糊控制算法案例（截图证明）；

10）提供滑模控制算法案例（截图证明）；

11）提供PID和低通滤波算法案例。

三、要求可应用范围

能支持智能控制原理、现代控制理论、单片机、DSP、MATLAB等相关实验课程；

1.航空航天：

无人机飞行仿真、飞控系统设计、陀螺仪、加速度计等传感器信融合处理；

2.电力电子：

逆变、三相PWM整流器、空间矢量SVPWM设计与实现、光伏并网、电能检测和质量管理；

3.汽车电子：

ABS控制器的开发与测试、自动变速箱、自动离合器、电动助力转向、车辆稳定性、自动驾驶等、纯电动车整车控制器、汽车巡航控制；

4.机器人：

并联、六轴等机器人运动控制，康复和助力行走机器人，以及控制算法的研究，如力矩补偿、负载参数辨识、鲁棒控制等；

5.工业控制：

多轴运动控制、CAN现场总线控制、过程控制；

6.发动机：

电子节气门、电喷、发动机控制和发动机硬件在环仿真；

7.电机驱动器：

无位置传感器、开发SVPWM、FOC磁场定向控制等电机驱动算法，三闭环伺服控制，开关磁阻电机、感应电机的驱动控制；

8.机械装备控制：

张力控制、流量、液位、压力等控制、液压伺服控制、电液位置伺服、储能系统；

9.科学研究：

振动控制、磁悬浮轴承、高速列车牵引系统、液压摇摆台控制、水下机械手的控制、刹车能量回馈；

四、配置内容要求

1、快速控制器原型开发系统1套；

2、XDS100仿真器1只；

3、XDS100仿真器传输线1套；

4、USB转串口线1套；

5、24V电源1个；

6、配备使用手册、指导书、使用PPT、使用视频、原理图、软件。

2

套

3

▲电力电子实验平台

一、基本要求

实验平台需要建立由主流半控器件和全控器件构成的主电路为主的电力电子实验平台，使学生掌握现代电力电子器件的工作原理、特性及其应用技巧；掌握各种典型电能变换电路的工作原理、电路设计、波形分析及定量计算等工程能力；可作为电力电子技术、电力电子装置及系统等课程的实验平台。

二、主要构件

1.上位机监控：

采用C++语言编写，实现人性化管理，可以在线选择实验类型并现场显示出各实验类型的主电路拓扑结构；通过SCI实现对实验平台的实时监控和命令，在线修改各种实验运行参数并发送给DSP。

2.核心控制板：

采用TI公司的32位DSP构成系统的控制核心，完成各种交直流信号的采集、电网电压的相位捕捉与锁相、定时中断的发生、直流PWM与SPWM的产生、各种保护功能的实现等；通过SCI和上位机通讯，实时接收上位机发送的数据和命令，实现对实验平台运行参数的修改和在线整定，并返回各种故障类型给上位机实时显示。

3.信号测量板：

采用各种电压传感器、电流传感器和温度传感器等实现主电路的各种电量参数检测。

4.信号调理板：

采用转换电路将各种传感器的输出交直流信号进行转换，变成DSP可以采集的电压信号，输入到DSP的ADC引脚，经AD转换后供DSP进行各种运算和保护功能实现；同时，采用方波整形电路将输入的电网电压信号整形成方波信号，供DSP的CAP引脚实现对电网电压过零点的捕捉，实现电网电压的锁相。

5.主电路板：

包含半控和全控两种功率器件，采用半控型功率器件（如SCR）构成单相半波可控整流电路和单相桥式全控整流电路，分别完成各种基于移相整流电路的实验；采用全控型功率器件（如MOSFET）构成BUCK、BOOST、SPWM单相逆变器、单相PWM整流器等主电路，完成各类电力电子实验。

6.驱动板：

采用IC电路构成驱动电路，将DSP输出的各种PWM信号进行放大以实现对功率器件SCR和MOSFET的驱动，实现电能的转换。

7.电源板：

将输入单相交流电压转换成各种等级的直流电压，以满足其它电路的需要。

三、支持实验项目要求

1.Buck变换器实验；

2.Boost变换器实验；

3.单相半波可控整流器实验；

4.单相桥式全控整流器实验；

5.PWM信号的产生与驱动；

6.方波逆变器实验；

7.单相正弦波（SPWM）逆变器实验；

8.单相PWM整流器实验。

四：

配置内容要求

1、核心板1块

2、测量板1块

3、信号调理板1块

4、主电路板1块

5、驱动板1块

6、电源板1块

7、DSP仿真器1只

8、SCI串口线连接线1套

9、扁平电缆（电源）连接线1套

10、220V交流电源插头1个

11、产品说明书、实验指导书、安装及实验视频、教学PPT等

五、技术指标

★1.为了便于教学和维护，产品需采用模块化设计，控制板、功能板和主电路板都是单独模块。

控制板与主电路板通过插针连接，方便插拔。

★2.模块化设计，控制板（含有40个直插引脚）含有TMS320F28027以上级别的最小系统板和板载仿真器；

3.人机界面友好，交互性好，便于操作。

4.开关电源：

交流220V转直流24V,15V，5V等。

5.Buck变换器指标：

输入电压DC24V±4v,开关频率1KHz~15KHz可调，占空比0~1之间可调，输出电压在0V~24V可调，电压脉动≤5%。

6.Boost变换器指标：

输入电压DC24V±4v,开关频率1KHz~15KHz可调，占空比0~1之间可调，输出电压在24V~96V可调，电压脉动≤5%。

7.单相可控整流器指标（含半波和全波）：

输入电压为AC24V±4v,移相触发角度为0º～90º可调。

8.方波逆变器指标：

输入电压为DC24V±4v,输出频率为50Hz±0.5Hz。

9.单相SPWM逆变器指标：

输入电压为DC24V±4v,输出频率为50Hz±0.5Hz。

10.单相PWM整流器指标：

输入电压为AC24V±4v，输出电压为DC36V~100V,电压脉动≤5%。

16